短耳鸮和雉雞肝臟組織結(jié)構(gòu)的比較研究

王 昱

短耳鸮和雉雞肝臟組織結(jié)構(gòu)的比較研究

王 昱1,2

（1.隴南師范高等?？茖W(xué)校農(nóng)林技術(shù)學(xué)院，甘肅，成縣 742500；2.隴南特色農(nóng)業(yè)生物資源研究開發(fā)中心，甘肅，成縣 742500）

利用生物顯微技術(shù)和透射電鏡技術(shù)對短耳鸮（）和雉雞（）的肝臟進行了比較。結(jié)果顯示：與大多數(shù)鳥類相似，短耳鸮和雉雞的肝小葉分界模糊，肝細胞成索狀或團塊狀圍繞中央靜脈呈放射狀排列，門管區(qū)較明顯。短耳鸮肝小葉的肝細胞排列較為規(guī)則，雉雞的肝細胞大多3～6個聚集成團，雉雞肝血竇較短耳鸮的豐富。短耳鸮肝細胞內(nèi)線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的數(shù)量多于雉雞，但雉雞肝細胞內(nèi)糖原顆粒、溶酶體的數(shù)量及膽小管切面的微絨毛數(shù)目明顯多于短耳鸮。這表明短耳鸮和雉雞肝臟組織結(jié)構(gòu)存在差異，這種差異可能與其食性不同有關(guān)。

短耳鸮；雉雞；肝臟組織結(jié)構(gòu)

短耳鸮（）和雉雞（）是重要的野生鳥類。短耳鸮屬鳥綱鸮形目鴟鸮科，為國家二級保護動物。雉雞屬鳥綱雞形目雉科，已被國家林業(yè)局2000年8月1日列入《國家保護的有益的或者有重要經(jīng)濟、科學(xué)研究價值的陸生野生動物名錄》。目前，有關(guān)這兩種鳥類的研究主要集中在其繁殖生態(tài)[1-4]、食性[5]、生理生化[6-7]、遺傳差異[8-11]、形態(tài)解剖[12-14]等方面。短耳鸮和雉雞分別屬于肉食性和雜食性鳥類，其對食物的消化吸收方式不同，這種生理功能的差異形成器官組織結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性差異。肝臟是動物體內(nèi)重要的貯能器官，那么這兩種食性不同的鳥類肝臟結(jié)構(gòu)有無差別？本研究利用生物顯微技術(shù)和透射電鏡技術(shù)觀察比較了短耳鸮和雉雞肝臟的組織結(jié)構(gòu)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

隴南機場防鳥網(wǎng)捕獲短耳鸮和雉雞，各3只，斷翅救援無效，打開體腔未發(fā)現(xiàn)異常變化。

1.2 光鏡觀察

取出肝臟修成常規(guī)大小的組織塊，投入15%的中性福爾馬林液固定48 h，梯度酒精脫水、二甲苯透明、石蠟包埋。切片厚6 μm，H.E染色，中性樹膠封片，在顯微鏡(Olympus，F(xiàn)X-35WA, Japan)下觀察拍照。

1.3 電鏡樣品的制備

將肝臟切成小于 1 mm3的組織塊，用 2.0 %（體積分數(shù)）多聚甲醛和 2.0 %（體積分數(shù)）戊二醛溶液前固定 24 h (4 ℃) 后，用磷酸緩沖液（pH 7.2）沖洗，然后置于 1 %（體積分數(shù)）鋨酸中固定 2 h，雙蒸水沖洗后系列酒精脫水，Epon 812 包埋，超薄切片機（CHB-5 型）切片（60～90 nm），醋酸鈾檸檬酸鉛復(fù)染，透射電鏡（JEM-1230, Japan）下觀察并拍照。

1.4 超微結(jié)構(gòu)觀察

參照文獻[15]，自制測試網(wǎng)格，在電鏡15 000倍下測量線粒體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和溶酶體，共168個網(wǎng)格測試點，點間距為1.0 cm。測量糖原顆粒的共1 980個網(wǎng)格測試點，點間距為 0.25 cm。測試時將測試網(wǎng)格置于電鏡照片上，計數(shù)落在主細胞胞質(zhì)（Pc）和各細胞器（Pi）的測試點數(shù)，以細胞質(zhì)為參照系，按公式 Vv=Pi/Pc×100%分別計算各細胞器在細胞質(zhì)內(nèi)所占體積密度(Vv)。在電鏡20 000倍下，統(tǒng)計其中出現(xiàn)的肝臟膽小管微絨毛數(shù)目。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用excel軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理，以< 0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 實驗結(jié)果

2.1 顯微結(jié)構(gòu)

2.1.1 短耳鸮

短耳鸮肝深褐色，表面覆有一薄層結(jié)締組織被膜，由左右兩葉組成，右葉較左葉大而長。肝小葉間結(jié)締組織不發(fā)達，肝小葉界限不明顯，但門管區(qū)明顯，可區(qū)分肝小葉輪廓。肝小葉中央貫穿一條中央靜脈，肝細胞排列較規(guī)則，由兩排肝細胞組成長條狀板狀結(jié)構(gòu)圍繞中央靜脈呈放射狀排列，肝細胞呈多邊形或圓形或橢圓形。肝血竇相互連接成網(wǎng)狀。小葉間動脈、小葉間靜脈和小葉間膽管清晰可見（圖1A, B, C）。

2.1.2 雉雞

雉雞的肝臟也分左右兩葉，肝小葉間結(jié)締組織較短耳鸮的發(fā)達，故可以分辨肝小葉界限。肝細胞大多3～6個成團聚集，少數(shù)肝細胞兩層呈不連續(xù)的索狀排列。肝細胞團或肝細胞索之間即肝血竇較寬。肝門管區(qū)明顯，可見小葉間動脈、小葉間靜脈和小葉間膽管分布（圖1D, E, F）。

2.1.3 兩種鳥類肝臟的比較

由表1可知，短耳鸮和雉雞的肝細胞大小、中央靜脈管徑、小葉間動脈和小葉間膽管管徑無顯著差異（> 0.05），肝小葉直徑、肝血竇寬度和小葉間靜脈管徑差異顯著（< 0.05或（< 0.01）。

2.2 超微結(jié)構(gòu)

短耳鸮和雉雞肝細胞內(nèi)含有豐富的細胞器和內(nèi)含物，肝細胞內(nèi)含線粒體、糖原顆粒、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體和膽小管的數(shù)量有差異。線粒體較多, 呈圓形、卵圓形或長卵圓形，多分布在核周、狄氏竇和膽小管等處，內(nèi)嵴結(jié)構(gòu)清楚呈平行排列。糖原顆粒染色深，顆粒較大，多聚集成團分布。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)多集中在胞核附近，膜上附有核糖體顆粒。溶酶體多呈球形，其中初級溶酶體內(nèi)容物均一，次級溶酶體內(nèi)含有明顯的顆粒物質(zhì)。膽小管是由相鄰肝細胞連接面凹陷形成的特殊結(jié)構(gòu)，充滿肝細胞向內(nèi)伸出的微絨毛，相鄰的肝細胞膜間形成緊密連接，防止膽汁滲入血液。竇周隙明顯，肝細胞向膽小管面與竇周隙面伸出許多微絨毛，肝血竇內(nèi)可見枯否式細胞（圖2）。統(tǒng)計結(jié)果如表2所示，短耳鸮肝細胞內(nèi)線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的數(shù)量多于雉雞，差異顯著（< 0.05）。但雉雞肝細胞內(nèi)糖原顆粒、溶酶體的數(shù)量及膽小管切面的微絨毛數(shù)目明顯多于短耳鸮，差異顯著（< 0.05）或極顯著（< 0.01）。

注：A, B, C 示短耳鸮肝臟；D, E, F示雉雞肝臟；中央靜脈（CV），肝血竇（HS），小葉間動脈（IA），小葉間靜脈（IV），小葉間膽管（IBD）

表1 短耳鸮和雉雞肝臟的顯微結(jié)構(gòu) (μm)

Table 1 The liver microstructure of short-eared owl and common pheasant

項目短耳鸮雉雞 肝小葉直徑 321.27 ± 32.36 A 192.31 ± 19.55 B 中央靜脈管徑61.27 ± 7.3478.34 ± 9.17 肝細胞直徑10.55 ± 1.2111.82 ± 1.04 肝細胞核直徑 2.72 ± 0.13 2.33 ± 0.14 肝血竇寬度 9.67 ± 1.40 a 13.88 ± 1.17 b 小葉間動脈短徑50.06 ± 2.2253.85 ± 3.81 長徑80.67 ± 3.3596.15 ± 2.95 小葉間靜脈短徑 488.78 ± 42.58 A 155.56 ± 10.02 B 長徑 511.91 ± 53.34 A 356.55 ± 61.11 B 小葉間膽管短徑 40.06 ± 2.17 a 27.92 ± 1.92 b 長徑120.52 ± 11.11135.62 ± 15.58

注：同行數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著（< 0.05）；肩標不同大寫字母表示差異極顯著（< 0.01）；肩標相同字母或無字母標注表示差異不顯著（> 0.05）

表2 短耳鸮和雉雞肝臟的超微結(jié)構(gòu)

Table 2 The liver ultrastructure of short-eared owl and common pheasant

項目短耳鸮雉雞 線粒體體積密度 (%)2.36 ± 0.14 a1.67 ± 0.52 b 糖原顆粒體積密度 (%)0.81 ± 0.02 A4.44 ± 0.38 B 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體積密度 (%)1.75 ± 0.11 a1.06 ± 0.14 b 溶酶體體積密度 (%)0.29 ± 0.04 a0.73 ± 0.06 b 膽小管微絨毛數(shù)目49.05 ± 7.35 A93.27 ± 8.13 B

3 討論

肝臟是動物體內(nèi)重要的產(chǎn)熱器官，也是重要的貯能器官。肝臟表面都覆蓋有被膜和漿膜，表面被膜結(jié)締組織深入肝實質(zhì)把肝分隔成許多小葉（即肝小葉），肝小葉是動物肝臟的結(jié)構(gòu)和功能單位。肝臟內(nèi)小葉間結(jié)締組織的多少和肝小葉之間的界限在不同種的動物間存在一定的差異[14]。本實驗觀察顯示，與大多數(shù)鳥類相似[15-19]，短耳鸮、雉雞、大鵟、長耳鸮、戴勝、虎斑地鶇、雞、紅腹錦雞、虎皮鸚鵡等肝臟的小葉間結(jié)締組織都不發(fā)達，肝小葉的界限不清楚，只能依靠肝中央靜脈的位置和門管區(qū)來大致辨別肝小葉的輪廓。但短耳鸮和雉雞相比，雉雞的肝小葉較為清楚。

已有研究表明，脊椎動物由低等向高等進化時，肝細胞圍繞中央靜脈逐漸呈規(guī)則、索狀放射排列，門管區(qū)逐漸明顯，小葉間動脈、小葉間靜、小葉間膽管的結(jié)構(gòu)逐漸明顯，其肝細胞呈現(xiàn)增大趨勢[16]。本實驗觀察顯示，短耳鸮和雉雞肝細胞都圍繞中央靜脈呈放射狀排列，肝門管區(qū)清晰可見，但雉雞肝小葉的肝細胞排列較松散，肝細胞大多數(shù)3 ～ 6個成團聚集，而短耳鸮的肝細胞排列較為規(guī)則，這提示短耳鸮的肝臟相比雉雞可能較為完善，兩者肝細胞大小又無顯著差異。另外，與短耳鸮相比，雉雞的肝血竇較寬、數(shù)量較多，意味著血液在肝臟的流速慢，為物質(zhì)充分交換創(chuàng)造了條件。

本實驗觀察分析顯示，短耳鸮肝細胞內(nèi)線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的數(shù)量明顯比雉雞多，但肝細胞內(nèi)糖原顆粒、溶酶體及膽小管面的微絨毛的數(shù)量又明顯小于短耳鸮。細胞線粒體通過氧化磷酸化為細胞生命活動提供能量ATP，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核糖體共同合成分泌性的蛋白和多種膜蛋白及為脂質(zhì)合成提供合成基地，肝糖原是由許多葡萄糖分子聚合而成的儲備能源物質(zhì)，溶酶體則參與生物大分子的細胞內(nèi)消化作用[15]。所以，肝臟對維持動物機體的代謝平衡有重要作用，參與分泌、解毒、儲存、合成及營養(yǎng)物質(zhì)代謝等功能，是動物體內(nèi)非?；钴S的器官[19]。短耳鸮是肉食性鳥類，主要以小鼠、鳥類、昆蟲和蛙類食源[1-2]。而雉雞是雜食性鳥類，以各種植物的果實、種子、植物葉、芽、草籽和部分昆蟲為食[3-4]。肝臟組織的結(jié)構(gòu)和功能與營養(yǎng)代謝相關(guān)，也必然與相關(guān)物種的食性相適應(yīng)。短耳鸮和雉雞在食性方面存在差異，其消化食物、吸收營養(yǎng)物質(zhì)的方式及儲存營養(yǎng)的模式也會不同，這可能是導(dǎo)致其肝臟組織結(jié)構(gòu)差異的原因。

4 小結(jié)

本研究觀察比較了短耳鸮和雉雞肝臟的組織結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示短耳鸮和雉雞的肝臟顯微和超微結(jié)構(gòu)存在差異，這種差異可能是對其特殊食性進化適應(yīng)的結(jié)果。

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COMPARATIVE STUDIES ON THE LIVER STRUCTURE OF SHORT-EARED OWL AND COMMON PHEASANT

WANG Yu1,2

（1. College of Agriculture and Forestry, Longnan Teachers College, Chengxian, Gansu 742500, China; 2. Center for Research & Development of Longnan Characteristic Agro-bioresources, Longnan Teachers College, Chengxian, Gansu 742500, China）

The liver structure of short-eared owland common pheasantwas compared by light and transmission electron microscope. The results showed that the liver lobules of short-eared owl and common pheasant were unsharp, which were similar to those of most other birds. Conglobation hepatocytes or hepatic cords lined into a radiating shape surrounding the central vein. The portal area was distinct. But the hepatocytes arrangement of short-eared owl was regular. Three to six hepatocytes of common pheasant lined in a form of conglobation, and its hepatic sinusoids were very abundant. The number of mitochondrium and endopladmic reticulum in short-eared owl s liver was more than that of common pheasant, however the number of glycogen granule, lysosome and microvilli in bile canaliculus was less than that of common pheasant. The evidence indicates that there were differences between short-eared owl and common pheasant in their liver structures, which may be an adaption to their feeding habits.

liver structure

1674-8085（2022）01-0046-06

Q954.6

A

10.3969/j.issn.1674-8085.2022.01.008

2021-08-18；

2021-09-23

甘肅省自然科學(xué)基金項目(1107RJZK243)；甘肅省隴南市科技計劃項目(2019-ZD-10)；隴南機場鳥情調(diào)研項目(LNJCYJXM201801)；隴南特色農(nóng)業(yè)生物資源研究開發(fā)中心項目(LNSZYFZX202101)

王 昱(1973-)，男，甘肅天水人，教授，碩士，主要從事天然產(chǎn)物藥理、細胞與發(fā)育生物學(xué)研究(E-mail: gswangyu@126.com).